JP2528434Y2 - Drilling torque detector for rotary casing in drilling equipment - Google Patents
Drilling torque detector for rotary casing in drilling equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は地中に孔を掘削する削孔
装置にかゝり、特に大口径竪孔掘削等に用いられる回転
ケーシングの先端の掘削トルクを検出する検出装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drilling device for drilling a hole in the ground, and more particularly to a detecting device for detecting the drilling torque at the tip of a rotary casing used for drilling a large-diameter shaft.
【0002】[0002]
【従来の技術】地中に大口径の竪孔を掘削する場合、掘
削しようとする孔の内径に相当する外径を有する回転ケ
ーシングの先端に掘削ビットを設け、この回転ケーシン
グを回転させながら地中に押入し、掘削ビットにより掘
削された土砂を上方へ排出して竪孔を削孔するようにな
されている。2. Description of the Related Art When excavating a large-diameter vertical hole in the ground, a drilling bit is provided at the tip of a rotary casing having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the hole to be drilled, and the rotary casing is rotated while rotating. The pit is drilled into the pit and the earth and sand excavated by the excavation bit is discharged upward to drill a pit.
【0003】このような削孔装置は、地盤の性状に応じ
て回転トルクが変動し、そのため回転ケーシングの回転
トルクを検出してそのトルクに応じ回転ケーシングの圧
入速度、注水の要否等を判断し、掘削作業の管理を行な
うようにしている。In such a drilling machine, the rotational torque fluctuates in accordance with the properties of the ground. Therefore, the rotational torque of the rotary casing is detected, and the press-fitting speed of the rotary casing, the necessity of water injection, and the like are determined in accordance with the torque. The excavation work is managed.
【0004】従来の回転ケーシングのトルク検出手段
は、回転ケーシングを回転駆動する回転駆動装置のモー
タの電流値を測定し、この電流値からトルクを換算して
得るようにしている。A conventional torque detecting means for a rotary casing measures a current value of a motor of a rotary drive device for rotatingly driving the rotary casing, and converts the current value into a torque to obtain the torque.
【0005】[0005]
【考案が解決しようとする課題】しかるに上記従来の検
出手段では、算出される回転トルクは回転ケーシングの
回転による周面摩擦トルクと先端地盤を掘削するに要す
る掘削トルクとの総和であり、両者の区別がつかず、そ
のため先端の掘削トルクのみを知ることができないとい
う問題があった。However, in the above-mentioned conventional detecting means, the calculated rotational torque is the sum of the peripheral friction torque due to the rotation of the rotary casing and the excavation torque required for excavating the tip ground. There was a problem that it was not possible to make a distinction, so that only the tip excavation torque could not be known.
【0006】本考案はこれに鑑み、回転ケーシングの先
端に加わる掘削トルクを正確に検出することができ、先
端地盤の状態変化に応じ即応して適格な掘削作業を可能
とすることができる削孔装置における回転ケーシングの
掘削トルク検出装置を提供することを目的としてなされ
たものである。[0006] In view of the above, the present invention can accurately detect the excavation torque applied to the tip of the rotary casing, and can perform an appropriate excavation work in response to a change in the state of the tip ground. An object of the present invention is to provide an apparatus for detecting an excavating torque of a rotary casing in the apparatus.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決するため、本考案は、地中に削孔するため
の回転ケーシングを有し、この回転ケーシングの先端の
掘削ビットにより地盤を掘削して削孔する削孔装置にお
いて、回転ケーシングの先端近傍位置の周面にトルク検
出体を回転ケーシングの軸方向に間隔をおいて2箇所に
固着し、このトルク検出体によるトルク検出結果に基づ
いて先端の掘削トルクを算出する演算装置を有すること
を特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problems of the prior art, the present invention has a rotary casing for drilling a hole in the ground, and a ground bit is formed by a drill bit at the tip of the rotary casing. In a drilling machine that excavates and drills a hole, a torque detector is fixed to the peripheral surface near the tip of the rotating casing at two locations spaced apart in the axial direction of the rotating casing, and the torque detection result by the torque detector And a calculation device for calculating the excavation torque at the tip based on the calculation.
【0008】[0008]
【作用】回転ケーシングを回転駆動して地中に圧入し、
その先端の掘削ビットにより地盤を掘削し回転ケーシン
グ内から掘削土砂を排出させて掘削を行なう。このとき
回転ケーシングの先端に加わる抵抗により回転ケーシン
グに捩り方向の歪が発生し、この歪をトルク検出体によ
り検出してその検出値に基づき演算装置により掘削トル
クを算出する。この算出結果により回転ケーシングの先
端の掘削トルクのみを知ることができ、この値が設定値
を超えたとき警報ランプ等により警報を発するようにす
ることにより地盤の変化を知らしめることができ、これ
に従って爾後の対策を速やかにとることができる。[Function] The rotary casing is driven to rotate and pressed into the ground,
Excavation is performed by excavating the ground with the excavation bit at the tip and discharging excavated earth and sand from inside the rotating casing. At this time, distortion in the torsional direction is generated in the rotating casing due to the resistance applied to the tip of the rotating casing. The distortion is detected by the torque detector, and the arithmetic unit calculates the excavation torque based on the detected value. From this calculation result, only the excavation torque at the tip of the rotating casing can be known, and when this value exceeds a set value, a warning is issued by a warning lamp or the like, so that a change in the ground can be notified. Then, the following measures can be taken promptly.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本考案を図面に示す実施例を参照して
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
【0010】図に示す実施例は、回転ケーシング1を用
いて地中に竪孔を掘削する削孔装置に本考案を適用した
場合を示しており、図1にその全体図を、図2に回転ケ
ーシング1の先端部の断面図を示している。The embodiment shown in the drawings shows a case where the present invention is applied to a drilling device for excavating a vertical hole in the ground using a rotary casing 1, and FIG. 1 shows an overall view thereof, and FIG. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the tip of the rotating casing 1.
【0011】削孔装置は、削孔すべき箇所の地上に、回
転ケーシング1に回転を与えるとともにこれを圧入させ
る駆動部2が設置され、この駆動部2に回転ケーシング
1がクレーン等により吊り込まれて保持される。この駆
動部2自体の構成は概ね公知に属するもので、地面3に
設置される基台4と、この基台4に設立される左右の押
込みシリンダ5,5と、この押込みシリンダ5,5によ
り上下動し回転ケーシング1を把持する把持装置6とで
構成され、この把持装置は図3に仮想線で示すように回
転ケーシング1に外嵌されるリング部材7の内周複数箇
所に押圧機構8,8…を有し、この押圧機構により回転
ケーシング1の周面を把持し、このリング部材7の外周
のギヤ9に図示しないモータにより回動されるギヤ10
が噛合されていて、リング部材7を介し回転ケーシング
1に回転を与えるようになっている。In the drilling device, a driving unit 2 for applying rotation to the rotary casing 1 and press-fitting the rotary casing 1 is installed on the ground where a hole is to be drilled, and the rotary casing 1 is suspended in the drive unit 2 by a crane or the like. Rarely retained. The configuration of the drive unit 2 itself is generally known, and includes a base 4 installed on the ground 3, left and right pushing cylinders 5 and 5 established on the base 4, and the pushing cylinders 5 and 5. A gripping device 6 is configured to move up and down to grip the rotating casing 1, and the gripping device includes a pressing mechanism 8 at a plurality of inner circumferences of a ring member 7 that is fitted onto the rotating casing 1 as shown by phantom lines in FIG. , 8. The pressing mechanism grips the peripheral surface of the rotary casing 1, and the gear 9 on the outer periphery of the ring member 7 is rotated by a motor (not shown).
Are engaged with each other so as to rotate the rotary casing 1 via the ring member 7.
【0012】図1において11は回転ケーシング1で掘
削された土砂を地上に排出する手段として用いられるバ
ケット昇降機を示し、このバケット昇降機11のブーム
12によりワイヤ13を介して吊持される開閉式のバケ
ット14が回転ケーシング1の上端から吊込まれて回転
ケーシング1内の土砂をすくい取り、上方へ引上げて適
所へ排出するようになっている。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a bucket elevator which is used as a means for discharging earth and sand excavated in the rotary casing 1 to the ground. The bucket elevator is suspended by a boom 12 of the bucket elevator 11 through a wire 13 via a wire 13. The bucket 14 is suspended from the upper end of the rotary casing 1 to scoop up the soil and the like in the rotary casing 1, pull it up, and discharge it to an appropriate place.
【0013】回転ケーシング1は図2、図3のように外
管1Aと内管1Bとの2重管構造とされ、先端にはリン
グヘッド15が固着され、このリングヘッド15の先端
には掘削ビット16,16…が周設されている。As shown in FIGS. 2 and 3, the rotary casing 1 has a double-pipe structure of an outer pipe 1A and an inner pipe 1B, and a ring head 15 is fixed to a tip thereof. Bits 16, 16 ... are provided around.
【0014】このリングヘッド15に近い位置の回転ケ
ーシング1の外管1Aの内周面にトルク検出体としての
所要数個(図では4個)の歪ゲージ17,18…が回転
ケーシング1の軸方向に間隔をおいて2箇所に軸線に対
し45°程度傾斜した状態に固着され、各歪ゲージが外
管1Aの捩れ方向の歪を検出するように配設されてい
る。図中19,20は歪ゲージ17,18…の取付位置
に対応する内管1Bに設けられた歪ゲージ取付用の孔で
あり、この孔19,20は歪ゲージ取付後プラグ21,
22により閉塞される。A required number (four in the figure) of strain gauges 17, 18,... As torque detectors are provided on the inner peripheral surface of the outer tube 1A of the rotary casing 1 near the ring head 15. Two strain gauges are fixed to each other at an angle of about 45 ° with respect to the axis at intervals in the direction, and each strain gauge is arranged to detect a strain in the torsion direction of the outer tube 1A. In the drawing, reference numerals 19 and 20 denote holes for mounting strain gauges provided on the inner tube 1B corresponding to the mounting positions of the strain gauges 17, 18,...
It is closed by 22.
【0015】歪ゲージ19,20の配線23は、外管1
Aと内管1Bとの間に通して回転ケーシング1の上端に
導かれ、回転ケーシング1の上端付近に設けられた発信
器24を通じて受信器25へ無線で送信し、図5のよう
に演算装置26へ接続され、この演算装置26からの演
算結果が設定値を超えた場合、警告ランプ27、表示装
置28、記録装置29へ入力され、警報するとともにそ
の状態を記録するようになされる。The wiring 23 of the strain gauges 19 and 20 is
A and the inner tube 1B are guided to the upper end of the rotating casing 1 and are wirelessly transmitted to a receiver 25 through a transmitter 24 provided near the upper end of the rotating casing 1, and as shown in FIG. 26, and when the calculation result from the calculation device 26 exceeds the set value, it is input to a warning lamp 27, a display device 28, and a recording device 29 to warn and record the state.
【0016】図中30は回転ケーシング1の継手で、下
位の回転ケーシング1の上端の継手管1Cが上位の回転
ケーシング1の下端の継手管1Dに嵌合することにより
接続され、その周面から複数のテーパーピン31,31
…を打って固定されている。In the figure, reference numeral 30 denotes a joint of the rotating casing 1, which is connected by fitting a joint pipe 1C at the upper end of the lower rotating casing 1 to a joint pipe 1D at the lower end of the upper rotating casing 1, and from the peripheral surface thereof. Plural taper pins 31, 31
... is fixed by hitting.
【0017】上記歪ゲージ17,18による回転ケーシ
ング1の歪の検出結果から回転トルクに換算し、これに
基づく先端の掘削トルクを算出する演算装置26による
計算式は下記の通りである。なお便宜上図2に示すよう
に2つの歪ゲージ17,18に基づいて算出する場合を
示す。The calculation formula by the arithmetic unit 26 for converting the rotational strain from the detection result of the distortion of the rotary casing 1 by the strain gauges 17 and 18 and calculating the excavation torque at the tip based on the rotational torque is as follows. For convenience, a case where the calculation is performed based on two strain gauges 17 and 18 as shown in FIG. 2 is shown.
【0018】 TA …歪ゲージ17により検出される回転トルク TB …歪ゲージ18により検出される回転トルク X …歪ゲージ17,18間の距離 l1 …先端から歪ゲージ18までの距離 l2 …先端から歪ゲージ17までの距離 とするとき、 TB =T1 +l2 長さXの周面抵抗はTX =TB −TA 単位長さ当りの周面抵抗tは、t=TX /X=(TB −TA )/X 先端の掘削トルクT1 は、 T1 =TA −l・t=TA l1 /X(TB −TA ) となって先端掘削トルクT1 が算出される。T A : rotational torque detected by strain gauge 17 T B : rotational torque detected by strain gauge 18 X: distance between strain gauges 17, 18 l 1 : distance from tip to strain gauge 18 l 2 ... when the distance from the tip to the strain gauge 17, T B = T 1 + l 2 circumferential surface resistance of the length X is T X = T B -T a per unit length of the circumferential surface resistance t is, t = T X / X = (T B -T a) / X drilling torque T 1 of the tip, T 1 = T a -l · t = T a l 1 / X (T B -T a) and becomes the tip drilling torque T 1 is calculated.
【0019】したがって掘削時における回転ケーシング
1の先端の掘削部分のみの掘削トルクを検出することが
でき、その掘削状況の変化に対し適確な対応が可能とな
る。Therefore, it is possible to detect the digging torque of only the digging portion at the tip of the rotary casing 1 at the time of digging, and it is possible to appropriately cope with a change in the digging state.
【0020】[0020]
【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、掘
削作業中においても回転ケーシングの先端の掘削トルク
を正確に測定することができるのでその掘削トルクの変
化により先端地盤の状況変化を推測することができ、そ
の状況に応じての回転ケーシング圧入速度の調整、注水
の要否等の対策を即座に行なえ、掘削作業の管理上きわ
めて有効である。As described above, according to the present invention, the excavation torque at the tip of the rotary casing can be accurately measured even during the excavation work. This makes it possible to adjust the press-fitting speed of the rotary casing in accordance with the situation and immediately take measures such as the necessity of water injection, which is extremely effective in managing excavation work.
【図1】本考案を適用する削孔装置の一例を示す側面図FIG. 1 is a side view showing an example of a drilling machine to which the present invention is applied.
【図2】本考案の一実施例を示す回転ケーシングの先端
部分の断面図FIG. 2 is a sectional view of a tip portion of the rotary casing showing one embodiment of the present invention;
【図3】図2のA視断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG.
【図4】図2のB部の拡大断面図FIG. 4 is an enlarged sectional view of a portion B in FIG. 2;
【図5】制御ブロック図FIG. 5 is a control block diagram.
1 回転ケーシング 2 駆動部 4 基台 5 押込みシリンダ 6 把持装置 7 リング部材 8 押圧機構 11 バケット昇降機 14 バケット 15 リングヘッド 16 掘削ビット 17,18 トルク検出体の一例としての歪ゲージ 24 発信器 25 受信器 26 演算装置 30 継手 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating casing 2 Drive part 4 Base 5 Push-in cylinder 6 Gripping device 7 Ring member 8 Pressing mechanism 11 Bucket elevator 14 Bucket 15 Ring head 16 Drilling bit 17, 18 Strain gauge as an example of torque detector 24 Transmitter 25 Receiver 26 arithmetic unit 30 joint
Claims (1)
し、この回転ケーシングの先端の掘削ビットにより地盤
を掘削して削孔する削孔装置において、回転ケーシング
の先端近傍位置の周面にトルク検出体を回転ケーシング
の軸方向に間隔をおいて2箇所に固着し、このトルク検
出体によるトルク検出結果に基づいて先端の掘削トルク
を算出する演算装置を有することを特徴とする削孔装置
における回転ケーシングの掘削トルク検出装置。1. A drilling device having a rotary casing for drilling in the ground and drilling and drilling the ground with a drill bit at the tip of the rotary casing, wherein a peripheral surface at a position near the tip of the rotary casing is provided. A drilling device, comprising: a calculation device for fixing a torque detector at two locations spaced apart in the axial direction of the rotary casing, and calculating a drilling torque at the tip based on a result of torque detection by the torque detector. Excavation torque detection device for rotating casing in the device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991105488U JP2528434Y2 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Drilling torque detector for rotary casing in drilling equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991105488U JP2528434Y2 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Drilling torque detector for rotary casing in drilling equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0552732U JPH0552732U (en) | 1993-07-13 |
JP2528434Y2 true JP2528434Y2 (en) | 1997-03-12 |
Family
ID=14408982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1991105488U Expired - Lifetime JP2528434Y2 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Drilling torque detector for rotary casing in drilling equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2528434Y2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5139152B2 (en) * | 2008-05-28 | 2013-02-06 | 旭化成建材株式会社 | Measuring method, measuring member and measuring device of actual rotational torque of buried machine |
JP6236970B2 (en) * | 2013-08-06 | 2017-11-29 | 株式会社大林組 | Drilling casing, drilling machine, and method for extending drilling casing |
DE102018104306A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | Liebherr-Werk Nenzing Gmbh | An attachment for introducing a casing in the pile foundation and method for adjusting the pile inclination |
JP7248545B2 (en) * | 2019-09-11 | 2023-03-29 | 鹿島建設株式会社 | Construction method of drilling rig and monopile foundation |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP1991105488U patent/JP2528434Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0552732U (en) | 1993-07-13 |
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